隨著高速切削加工的不斷普及靡鞭，刀具的平衡越來越成為一個(gè)關(guān)鍵的問題，它關(guān)系到加工的效率用劲、運(yùn)行的安全性和的壽命蜘辕。    
   
　　現(xiàn)在常用的刀具平衡方法有：從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上避免不平衡；用鉆(銑)的方法在刀柄上去重炉奴；附加一個(gè)配重逼庞；設(shè)置徑向可調(diào)的平衡螺釘；還有通過轉(zhuǎn)動(dòng)一對(duì)可調(diào)的平衡環(huán)來平衡刀具瞻赶。所有這些方法都存在一個(gè)共同的問題往堡，即必須與平衡儀配套使用，這就增加了購置設(shè)備的費(fèi)用共耍，需要相當(dāng)長(zhǎng)的平衡時(shí)間虑灰；而且平衡的對(duì)象只局限于刀具和刀柄的組件，沒有考慮機(jī)床主軸存在的不平衡以及刀具裝入機(jī)床主軸時(shí)由于安裝的不同心引起的不平衡痹兜。    
   
　　為了克服上述平衡方法存在的問題穆咐，必須提出新的平衡概念并開發(fā)新的平衡方法。為此字旭，KennametalHertel公司推出了一種整體自動(dòng)平衡系統(tǒng)对湃，即用電磁技術(shù)把切削刀具與機(jī)床主軸作為整體進(jìn)行自動(dòng)平衡(稱為整體自動(dòng)平衡系統(tǒng)TABS- TotalAutomaticBalancingSystem。它能實(shí)現(xiàn)刀具在裝入機(jī)床主軸后遗淳，與主軸一起在機(jī)床上自動(dòng)進(jìn)行平衡拍柒。平衡時(shí)刀具與主軸一起以工作的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，整個(gè)平衡過程不超過2秒止既。這種機(jī)上平衡方法實(shí)現(xiàn)了包括由刀具柔朽、刀柄和機(jī)床主軸組成的整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡。    
   
　　這種平衡方法只要在現(xiàn)有的機(jī)床上配置kennametal/Baadyne電磁平衡系統(tǒng)核瘤，并采用KennametalHertel公司的電磁平衡刀柄就可實(shí)現(xiàn)整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的平衡精杜。    
   
系統(tǒng)的原理和構(gòu)成    
   
　　工作時(shí)，兩個(gè)測(cè)量振動(dòng)的傳感器安裝在機(jī)床主軸的外殼上涉泡，測(cè)量機(jī)床主軸在兩個(gè)平面上的振動(dòng)澳缴。控制器處理來自主軸外殼上振動(dòng)傳感器和來自刀柄上平衡環(huán)位置的信號(hào)政茄，借助這三個(gè)信號(hào)烧晤，控制器能測(cè)出主軸的轉(zhuǎn)速，相位角和平衡環(huán)的位置彭闷，并將它們的值顯示出來愈樱。    
   
　　為了減少振動(dòng)屎谆，控制器首先執(zhí)行一個(gè)自動(dòng)平衡程序：用一個(gè)允許的額定值去比較從機(jī)床主軸上測(cè)得的振動(dòng)值，然后瘤琐，控制器發(fā)出傳輸能量的脈沖信號(hào)，幫助調(diào)平衡的轉(zhuǎn)子(平衡環(huán))轉(zhuǎn)動(dòng)到經(jīng)控制器計(jì)算后的位置丑瞧；最后通過反復(fù)的測(cè)量柑土、比較與調(diào)整绊汹，逐漸逼近并最終達(dá)到允許的額定值。    
   
　　刀柄上可轉(zhuǎn)動(dòng)的平衡環(huán)是兩個(gè)配重的轉(zhuǎn)子西乖，改變兩者的相對(duì)位置可使整個(gè)不平衡得到校正获雕。通常狀態(tài)下這兩個(gè)轉(zhuǎn)子由永久磁鐵保持在某一位置上，既使非常大的轉(zhuǎn)速變化或劇烈振動(dòng)也不能改變它們的位置届案，只有在相應(yīng)的程序指令下才改變其位置楣颠。   
   
    　　在這個(gè)系統(tǒng)里還有一個(gè)調(diào)節(jié)架，內(nèi)部裝有與刀柄平衡環(huán)位置相對(duì)應(yīng)的線圈環(huán)拯拓，相當(dāng)于定子。使用時(shí)涌咪，它被裝在機(jī)床工作臺(tái)上，處于機(jī)床主軸行程可達(dá)到的范圍內(nèi)降乔，但又不妨礙加工過程和換刀。    
   
平衡過程    
   
　　為了達(dá)到平衡永音，裝有平衡環(huán)的刀柄(具)進(jìn)入調(diào)節(jié)架里炭箭，控制器進(jìn)行主軸的轉(zhuǎn)速颠舞、相位角顾腊、平衡環(huán)初始位置的非接觸式測(cè)量挖胃。然后，控制器執(zhí)行一個(gè)自動(dòng)平衡程序吗垮，計(jì)算刀柄上平衡環(huán)的位置烁登。接著控制器發(fā)出傳輸能量的脈沖饵沧，從固定的調(diào)節(jié)架線圈上無接觸地把能量傳到配重的平衡環(huán)上赌躺，利用所產(chǎn)生的磁力改變兩平衡環(huán)的相對(duì)位置礼患，達(dá)到平衡的效果。    
   
　　平衡調(diào)整可在2秒內(nèi)完成队趁，而主軸仍以工作速度旋轉(zhuǎn)著尘忿÷庞担控制器重復(fù)執(zhí)行測(cè)量和調(diào)整循環(huán)，直至達(dá)到所要控制的平衡值组伤。    
   
　　控制器通過標(biāo)準(zhǔn)的切削參數(shù)輸出/入口或RS232串行口與機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊遗秩，借助在線識(shí)別和自適應(yīng)控制參數(shù)绎狭，能使機(jī)床主軸刀具很快達(dá)到一個(gè)合理的平衡質(zhì)量褥傍。控制器能通過改變參數(shù)精確地設(shè)置系統(tǒng)的工作方式蹦狂、門檻值和用戶的允許值凯楔。    
   
　　控制器可以與控制加工的軟件同時(shí)應(yīng)用啼辣，實(shí)時(shí)顯示有關(guān)的數(shù)據(jù)和圖形御滩，如主軸的轉(zhuǎn)速、振動(dòng)的大小朝正、配重的角位置农想、平衡修正向量擂椎、振動(dòng)報(bào)警和故障信號(hào)。此外峡黍，該系統(tǒng)還具有用鼠標(biāo)控制平衡系統(tǒng)以及用手調(diào)節(jié)平衡重量的位置的功能居串。    
   
　　實(shí)際效果采用電磁方法平衡刀具和主軸實(shí)現(xiàn)了在機(jī)床上按轉(zhuǎn)速大小和主軸刀具的重量撰拯，以0.4～1的級(jí)差進(jìn)行等級(jí)為G的平衡調(diào)節(jié)嗓奢。這個(gè)平衡方法由于減少了高速下刀具的不平衡量，從而提高了加工的精度及表面質(zhì)量股耽，延長(zhǎng)了刀具壽命和保持了機(jī)床主軸的精度椿肩，它與現(xiàn)有的平衡方法相比是一個(gè)創(chuàng)新豺谈。

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